Idegen bolygó a térkép alján

A nagy földrajzi felfedezések korszaka valóban „felfedezte” az Antarktiszt, de csak abban az értelemben, hogy megtudtuk, hogy ott „lent” van egy jéggel borított föld. A kontinens minden egyes új titkának feltárása odaadást, időt, nagy költséget és kitartást igényelt. És még nem téptük le őket...

Tudjuk, hogy a jégmérföldek alatt valódi föld van (latinul "ismeretlen föld"). Az utóbbi időkben azt is tudjuk, hogy a jégoázisokban, tavakban, folyókban egészen más a körülmények, mint a jégsapka fagyos felületén. Az életben nincs hiány. Emellett kezdjük felfedezni eddig ismeretlen formáit. Talán egy idegen? Nem érezzük azt, amit Koziolek Matolek, aki „a nagyvilágban azt kutatta, ami nagyon közel van”?

A geofizikusok összetett matematikai algoritmusok segítségével képesek újra létrehozni a jégtakaró alatti felszín háromdimenziós képét. Az Antarktisz esetében ez nehéz, mivel az akusztikus jelnek kilométeres kaotikus jégen kell áthatolnia, jelentős zajt okozva a képen. A nehéz nem jelent lehetetlent, és az alábbiakban már sokat megtudtunk erről az ismeretlen földről.

Hideg, szeles, száraz és… zöld és zöld

Antarktisz az legszelesebb föld a Földön Adélie Land partjainál található, a szél az év 340 napján fúj, a hurrikán széllökések pedig meghaladhatják a 320 km/órát. ez ugyanaz legmagasabb kontinens - átlagos magassága 2040 m tengerszint feletti magasságban (egyes források 2290-ről beszélnek). A világ második legmagasabban fekvő kontinense, Ázsia, átlagosan 990 m tengerszint feletti magasságot ér el.Az Antarktisz a legszárazabb is: a szárazföldön az éves csapadékmennyiség 30-50 mm/m között mozog.². A Dry Valley néven ismert terület McMurdo otthona. legszárazabb hely a földön - nem volt hó és csapadék majdnem ... 2 millió évig! Szintén nincs jelentős jégtakaró a területen. A terület körülményei – alacsony hőmérséklet, nagyon alacsony páratartalom és erős szél – lehetővé teszik a Mars mai felszínéhez hasonló környezet tanulmányozását.

Az Antarktisz is megmarad a legtitokzatosabb - ez annak köszönhető, hogy a legkésőbbi időpontban fedezték fel. Partját először egy orosz tengerész látta meg 1820 januárjában. Fabian Bellingshausen (más források szerint Edward Bransfield vagy Nathaniel Palmer volt). Az első ember, aki leszállt az Antarktiszon Henrik Johan Bullakik 24. január 1895-én partra szálltak a Victoria-földi Adare-fokon (bár vannak jelentések korábbi leszállásokról). 1898-ban Bull megírta emlékiratait az expedícióról „Antarktisz körútja a déli sarkvidékekre” című könyvében.

Érdekes azonban, hogy bár az Antarktisz a legnagyobb sivatagnak számít, megkapja egyre zöldebb. A tudósok szerint külterületét idegen növények és kis állatok támadják meg. A magvak a kontinensről hazatérő emberek ruháin és cipőin találhatók. 2007/2008-ban a tudósok az adott helyek turistáitól és kutatóitól gyűjtötték össze ezeket. Kiderült, hogy a kontinens minden látogatója átlagosan 9,5 gabonát importált. Honnan jöttek? Az extrapolációnak nevezett számlálási módszer alapján a becslések szerint évente 70 XNUMX ember keresi fel az Antarktiszt. magvak. Legtöbbjük Dél-Amerikából érkezik – a szél vagy tudtán kívül turisták hozták őket.

Bár köztudott, hogy az Antarktisz leghidegebb kontinens, még mindig nem világos, hogy mennyi. Sokan emlékeznek az ókorból és atlaszokból, hogy az orosz (szovjet) Vostok antarktiszi állomást hagyományosan a Föld leghidegebb pontjának tartották, ahol -89,2°C. Most azonban új hidegrekordunk van: -93,2°C - megfigyelték több száz kilométerre keletről, az Argus Dome (Dome A) és a Fuji Dome (Dome F) csúcsai közötti vonal mentén. Ezek kis völgyek és mélyedések képződményei, amelyekben sűrű hideg levegő telepszik meg.

Ezt a hőmérsékletet 10. augusztus 2010-én rögzítették. Azonban csak a közelmúltban, az Aqua és a Landsat 8 műholdak adatainak részletes elemzésekor vált ismertté, hogy ekkor fagyrekordot állítottak fel. Mivel azonban ez az érték nem egy jeges kontinens felszínén lévő földi hőmérőtől származott, hanem az űrben keringő eszközöktől, a Meteorológiai Világszervezet nem ismeri el rekordként. Eközben a tudósok azt mondják, hogy ezek előzetes adatok, és ha a hőérzékelőket javítják, valószínűleg még hidegebb hőmérsékletet is érzékelnek a Földön…

Mi van lent?

2017 áprilisában a kutatók arról számoltak be, hogy elkészítették az eddigi legpontosabb 2010D-s térképet az Antarktiszt pusztító jégsapkáról. Ez a Föld körüli pályán végzett hét év megfigyelés eredménye. 2016-700-ban az európai CryoSat műhold közel 250 km-es magasságból mintegy 200 millió radarmérést végzett az antarktiszi gleccserek vastagságáról. Az Európai Űrügynökség (ESA) tudósai azzal büszkélkednek, hogy a jég tanulmányozására tervezett műholdjuk minden másnál közelebb van a sarki régiókhoz – ennek köszönhetően akár XNUMX km-es körzetben is képes megfigyelni, hogy mi történik. a déli és északi pólus. .

A British Antarktic Survey tudósai által kidolgozott másik térképről viszont tudjuk, mi van a jég alatt. Ezenkívül radar segítségével elkészítették az Antarktisz jég nélküli gyönyörű térképét. A szárazföld geológiai domborzatát mutatja jéggel összenyomva. Magas hegyek, mély völgyek és sok-sok víz. Az Antarktisz jég nélkül valószínűleg szigetcsoport vagy tóvidék lenne, de a végleges formáját nehéz pontosan megjósolni, mert a jégtömeg lehullása után a szárazföld tömege jelentősen megemelkedett volna – akár egy kilométert is a csúcsra.

Egyre intenzívebb kutatások tárgya is. tengervizek a jégtakaró alatt. Számos olyan programra vállalkoztak, amelyek során búvárok fedezik fel a jég alatti tengerfenéket, és ezek közül talán a legismertebb a finn tudósok folyamatban lévő munkája. Ezeken a veszélyes és kihívásokkal teli búvárexpedíciókon az emberek elkezdik dédelgetni a drónokat. A Paul G. Allen Philanthropies 1,8 millió dollárt fektetett be robotok tesztelésére az áruló antarktiszi vizeken. A Washingtoni Egyetemen épített négy Argo drónnak adatokat kell gyűjtenie és azonnal továbbítania Seattle-be. Addig dolgoznak a jég alatt, amíg a tengeri áramlatok a nyílt vízbe nem viszik őket.

Antarktiszi Erebus vulkán

Kiváló fűtés nagy jég alatt

Az Antarktisz a jég országa, de a felszíne alatt forró láva található. Jelenleg a legaktívabb vulkán ezen a kontinensen Erebus1841 óta ismert. Eddig mintegy negyven antarktiszi vulkán létezéséről tudtunk, tavaly augusztusban azonban az Edinburghi Egyetem kutatói újabb kilencvenegyet fedeztek fel a jégtakaró alatt, amelyek egy része több mint 3800 méter magas. . Kiderült, hogy az Antarktisz lehet vulkánilag legaktívabb terület a földön. A témával foglalkozó cikk szerzői - Maximilian van Wyck de Vries, Robert G. Bingham és Andrew Hine - a Bedmap 2 DEM nevű digitális domborzati modellt tanulmányozták, amelyet radarképekkel vulkáni struktúrák után kutatva nyertek.

Olyan sűrű, mint az Antarktiszon, a vulkánok csak a Nagy Keleti Hasadék környékén találhatók, Tanzániától az Arab-félszigetig. Ez egy újabb nyom, amely valószínűleg hatalmas lesz, intenzív hőforrás. Az edinburghi csapat kifejti, hogy a zsugorodó jégtakaró növelheti a vulkáni aktivitást, ami Izlandon történik.

– mondta Robert Bingham geológus a theguardian.com-nak.

Átlagosan körülbelül 2 km-es, de maximum 4,7 km-es jégrétegen állva nehéz elhinni, hogy a Yellowstone-ban megbúvóhoz hasonló masszív hőforrás van alatta. A számítási modellek szerint az Antarktisz alsó oldaláról kisugárzott hőmennyiség körülbelül 150 mW/m.² (mW - milliwatt; 1 watt = 1 mW). Ez az energia azonban nem akadályozza meg a jégrétegek növekedését. Összehasonlításképpen, az átlagos hőáram a Földről 40-60 mW/m.², a Yellowstone Nemzeti Parkban pedig átlagosan eléri a 200 mW/m-t².

Úgy tűnik, hogy az Antarktiszon a vulkáni tevékenység fő hajtóereje a Föld köpenyének, Mary Byrdnek a hatása. A geológusok úgy vélik, hogy a köpeny hőfoltja 50-110 millió évvel ezelőtt alakult ki, amikor az Antarktiszt még nem borította jég.

Hát az Antarktisz jegében

Antarktiszi Alpok

2009-ben egy nemzetközi csapat tudósai által vezetett Dr. Fausta Ferraccioligo A British Antarktic Survey munkatársai két és fél hónapot töltöttek Kelet-Antarktiszon, és akár -40°C-os hőmérséklettel küzdöttek. Repülőgépről egy radar, egy graviméter (a szabadesési gyorsulások különbségének mérésére szolgáló eszköz) és egy magnetométer (a mágneses mező mérésére) – a föld felszínén pedig szeizmográffal – egy olyan területet, ahol mélyen, , akár 3 km mélységben 1,3 ezer gleccser rejtőzik a gleccser alatt. km Gamburtseva hegység.

Ezeket a jég- és hóréteggel borított csúcsokat a szovjet antarktiszi expedíciók óta ismeri a tudomány, amelyet az 1957-1958-as, úgynevezett Nemzetközi Geofizikai Évben hajtottak végre (amikor a műhold pályára repült). A tudósok már akkor is csodálkoztak azon, hogy igazi hegyek nőnek ki abból, aminek véleményük szerint laposnak kellene lennie, mint egy asztalnak. Később kínai, japán és brit kutatók publikálták első cikküket róluk a Nature folyóiratban. A levegőből végzett radarmegfigyelések alapján háromdimenziós térképet készítettek a hegyekről, és megállapították, hogy az antarktiszi csúcsok az európai Alpokhoz hasonlítanak. Ugyanazok az éles gerincek és mély völgyek, amelyeken az ókorban patakok folytak át, ma pedig bennük itt-ott szubglaciális hegyi tavak. A tudósok számításai szerint a Gamburtsev-hegység központi részét borító jégsapka 1649-3135 méter vastag. A gerinc legmagasabb csúcsa 2434 méter tengerszint feletti magasságban van (a Ferraccioli csapata ezt az adatot 3 ezer méterrel korrigálta).

A tudósok az egész Gamburtsev-hátat átfésülték műszereikkel, beleértve a földkéregben lévő hatalmas hasadékot is – a Nagy Afrikai Hasadékra emlékeztető hasadékvölgyet. 2,5 ezer km hosszú és Kelet-Antarktisztól az óceánon át India felé nyúlik. Itt találhatók a legnagyobb antarktiszi szubglaciális tavak, beleértve a híres Vosztok-tó, amely a korábban említett azonos nevű tudományos állomás mellett található. A szakértők szerint Gamburtsev világának legtitokzatosabb hegyei egymilliárd évvel ezelőtt kezdtek megjelenni. Akkor még nem voltak sem növények, sem állatok a Földön, de a kontinensek már nomád jellegűek voltak. Amikor összeütköztek, hegyek emelkedtek a mai Antarktiszon.

Egy meleg barlang belseje az Erebus-gleccser alatt

fúrás

John Goodge, a Minnesota Duluth Egyetem biológiai tudományok professzora a világ leghidegebb kontinensére érkezett, hogy megkezdje egy speciálisan tervezett termék tesztelését. fúróEz lehetővé teszi a mélyebb fúrást az antarktiszi jégtakaróban, mint bárki más.

Miért olyan fontos az aljára és a jégtakaró alá fúrni? Minden tudományterület saját választ kínál erre a kérdésre. A biológusok például azt remélik, hogy mikroorganizmusok, köztük korábban ismeretlen fajok élnek az ősi jégben vagy a jég alatt. A klimatológusok jégmagokat keresnek, hogy többet megtudjanak a Föld éghajlati történetéről, és jobb tudományos modelleket alkossanak a jövőbeli éghajlatváltozásról. Az olyan geológusok számára, mint Gooj, egy jég alatti szikla segíthet megmagyarázni, hogy az Antarktisz hogyan lép kapcsolatba más kontinensekkel manapság, hogy létrehozza a múlt hatalmas szuperkontinenseit. A fúrás a jégtakaró stabilitására is fényt derít.

Guja projekt elnevezésű RAID 2012-ben indult. 2015 novemberében a tudósok fúrót küldtek az Antarktiszra. Megérkezett a McMurdo állomásra. Különböző képalkotó technológiák, például jég-szkenner radar segítségével a kutatók most potenciális fúrási helyekre mutatnak rá. Az elsődleges tesztelés folytatódik. prof. Goodge reméli, hogy 2019 végén megkapja az első kutatási mintákat.

Korhatár a korábbi fúrási projektek során egy millió év Antarktiszi jégmintákat még 2010-ben vettek. Abban az időben ez volt a valaha felfedezett legrégebbi jégmag. 2017 augusztusában a Science arról számolt be, hogy Paul Woosin csapata olyan mélyre fúrt ősi jégbe, mint bárki korábban, és felfedezett egy jégmagot 2,7 millió év. A sarkvidéki és az antarktiszi jégmagok sokat elárulnak a letűnt korok klímájáról és légköréről, leginkább a légbuborékok összetételében, amelyek a buborékok keletkezésekor a légkörhöz közeliek.

Élettanulmányok az Antarktisz jég alatt:

Élet felfedezése az Antarktisz jege alatt

Ismert és ismeretlen élet

Az Antarktisz jege alatt megbúvó leghíresebb tó a Vosztok-tó. Ez az Antarktisz legnagyobb ismert szubglaciális tava is, amely több mint 3,7 km-es mélységben jég alatt rejtőzik. A fénytől és a légkörrel való érintkezéstől elzárva továbbra is az egyik legszélsőségesebb körülmény a Földön.

Területét és mennyiségét tekintve a Vostok az Ontario-tóval vetekszik Észak-Amerikában. Hossza 250 km, szélessége 50 km, mélysége 800 m. A Déli-sark közelében található, Kelet-Antarktiszon. Egy nagy jéggel borított tó jelenlétét először az 60-as években javasolta egy orosz geográfus/pilóta, aki egy nagy, sima jégfoltot észlelt a levegőből. A brit és orosz kutatók által 1996-ban végzett légi radarkísérletek megerősítették egy szokatlan tározó felfedezését a helyszínen.

– mondja Brent Christner, a Louisiana Állami Egyetem biológusa egy sajtóközleményben, amelyben a tározó felett gyűjtött jégminták vizsgálatának eredményeit ismerteti.

Christner azt állítja, hogy a tó egyetlen vízforrása a jégtakaró olvadékvize.

- Ő beszél.

A tudósok úgy vélik, hogy a Föld geotermikus hője a tó vizének hőmérsékletét -3 °C-on tartja. A folyékony állapot biztosítja a fedő jég nyomását.

Az életformák elemzése azt sugallja, hogy a tónak egyedülálló, vegyi alapú köves ökoszisztémája lehet, amely elszigetelten és napsugárzás nélkül létezett több százezer évig.

Christner mondja.

A keleti jégtakaró genetikai anyagának közelmúltbeli tanulmányai számos, a világ más részeiből származó tavakban, óceánokban és patakokban található egysejtű élőlényekkel rokon szervezetből származó DNS-fragmenseket tártak fel. A gombák és két archaikus faj (extrém környezetben élő egysejtű élőlények) mellett a tudósok több ezer baktériumot azonosítottak, köztük néhányat, amelyek általában megtalálhatók a halak, rákfélék és férgek emésztőrendszerében. Kriofileket (rendkívül alacsony hőmérsékleten élő szervezeteket) és termofileket találtak, ami arra utal, hogy a tóban hidrotermális nyílások találhatók. A tudósok szerint a tengeri és édesvízi fajok jelenléte is alátámasztja azt az elméletet, hogy a tó egykor kapcsolatban állt az óceánnal.

Az antarktiszi jég alatti vizek felfedezése:

Az első merülés befejeződött – Tudomány a jég alatt | Helsinki Egyetem

Egy másik antarktiszi jégtóban - Villansa „Furcsa új mikroorganizmusokat is felfedeztek, amelyekre a kutatók azt mondják, hogy „egyék meg a kőzeteket”, vagyis ásványi tápanyagokat vonnak ki belőlük. Ezen organizmusok közül sok valószínűleg vas, kén és egyéb elemek szervetlen vegyületein alapuló kemolitotróf.

Az antarktiszi jég alatt a tudósok egy titokzatos meleg oázist is felfedeztek, amely talán még érdekesebb fajoknak ad otthont. Joel Bensing, az Ausztrál Nemzeti Egyetem munkatársa 2017 szeptemberében publikált fényképeket egy jégbarlangról, amely az Erebus-gleccser nyelvén található Ross Landon. Bár az éves átlaghőmérséklet a területen -17°C körül mozog, a gleccserek alatti barlangrendszerekben a hőmérséklet elérheti 25°C. Az aktív Erebus vulkán közelében és alatt elhelyezkedő barlangok a folyosóikon keresztül tartó évek óta tartó vízgőz áramlása következtében vájtak ki.

Amint láthatja, az emberiség kalandja az Antarktisz valódi és mély megértésével még csak most kezdődik. Egy kontinens, amelyről annyit vagy alig többet tudunk, mint egy idegen bolygóról, nagy felfedezőire vár.

NASA videó a Föld leghidegebb helyéről:

Az Antarktisz a világ leghidegebb helye (-93°): NASA videó